流域社會經濟與水環境質量耦合協調度分析

饒清華,林秀珠,李家兵,陳 琪,陳文花

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流域社會經濟與水環境質量耦合協調度分析

饒清華1,林秀珠1,李家兵2,3*,陳 琪4,陳文花5

(1.福建師范大學福清分校近海流域環境測控治理福建省高校重點實驗室,福建 福清 350300；2.福建師范大學環境科學與工程學院,福建 福州 350007；3.路易斯安那州立大學植物、環境和土壤科學系,美國路易斯安那州 巴吞魯日 70803；4.福建省水利水電勘測設計研究院,福建 福州 350001；5.福建省環境監測中心站,福建 福州 350003)

從經濟發展、社會發展、環境保護等方面構建耦合協調評價指標體系,采用熵權法確定指標權重,利用力學平衡模型,對閩江流域各個地區2006~2016年耦合協調程度進行評估.結果表明:三明、南平、福州市的經濟發展水平、社會發展水平、環境保護水平總體上均呈現逐年遞增的趨勢,在空間上大體表現為福州>三明>≈南平.三明、南平、福州等地區的耦合協調度總體上呈現遞增趨勢,在空間上表現為福州>三明≈南平.從時間變化看,可以將閩江流域耦合協調度劃分成3個階段:階段I (2006~2009年)、階段II (2009~2013年)、階段III (2013~2016年).根據閩江流域各地區耦合協調度偏離方向的大小,將閩江流域各地區不同年限的耦合協調發展劃分為環境保護滯后型(I象限)、經濟發展滯后型(II象限)、社會發展滯后型(III象限),并對不同滯后類型分別提出改進方向.

社會經濟；水環境質量；耦合協調；閩江流域

水是人類賴以生存的資源,對社會和國民經濟的發展、人民生活質量的改善發揮著決定性作用.水環境資源的開發利用程度標志著國家的經濟和科技發展水平.然而,隨著社會經濟的發展,人們生活質量提高,生活、生產過程產生的大量廢水排入到自然水體中,造成水體嚴重污染,引起了社會的廣泛關注.我國政府明確提出水資源可持續利用是我國經濟社會發展的戰略問題.經濟社會發展必須建立在資源能支撐、環境能容納、生態受保護的基礎上,確保青山常在、綠水長流.“綠水青山就是金山銀山”,因此,要正確處理生態環境保護和經濟發展之間的關系,必須堅持人與自然和諧共生,從生態、環境、資源3個方面加快構建生態功能保護紅線、環境質量安全底線、自然資源利用上線的“三大紅線”,將各類開發活動限制在資源環境承載能力之內.在此深刻背景下,開展社會經濟與水環境協調發展研究顯得十分必要,通過相關研究能夠揭示社會經濟與水環境之間的協調發展關系及其主要發展“短板”.目前,關于社會經濟與水環境協調發展已有一定的研究,主要集中在以下幾個方面:①從不同的視角研究流域協調發展,如水環境承載力[1-7],水足跡[8-11],水環境生態安全[12-13]等;②采用不同的研究方法對流域協調發展進行評估,如主成分分析法[14]、多元回歸分析法[15];③從不同的空間格局研究流域協調發展程度[16-18].

流域協調發展指標體系一般包含多個子系統,分為多個層次,因此流域耦合協調發展評估問題是一種多目標、多決策的復合系統問題.耦合協調發展評估的本質就是根據流域社會、經濟、環境實際,建立指標體系,將流域內不同子系統的評價指標轉換成一維實數的耦合協調發展綜合指數.已有的研究方法往往僅評估流域各子系統之間的協調發展關系,而不能揭示發展過程中的主要“短板”,導致評價結果不能完全反映流域發展的客觀實際情況.基于力學平衡的協調發展模型能夠反映流域內不同區域各個子系統的發展水平以及主要制約因素,為制定差異化流域協調發展政策提供科學依據[19-20].

閩江作為福建省的第一大河,全流域面積達60992km2,其中在福建省內面積達59922km2,占全省陸域面積的48.87%,是福建省重要的地表水飲用水源.閩江流域的生態環境對福建省的經濟發展以及人民生活質量具有極其重要的影響.目前,針對閩江流域水質變化開展了少量的研究,主要包括:流域水體水質參數研究[21],水質變化特征與趨勢[22-24],水體重金屬、有機物等污染物來源、分布[25-29]等.梳理已有研究發現,對于閩江流域水質變化與社會經濟協調發展關系的研究十分缺乏.此外,隨著經濟的發展和人民生活水平的提高,閩江流域水污染問題頻繁出現,水環境壓力日益增大,對流域社會經濟的協調發展產生不利影響.開展閩江流域社會經濟與水環境協調發展研究顯得十分必要,通過相關研究能夠揭示社會經濟與水環境之間的協調發展關系及其主要發展“短板”.因此,本研究以閩江流域為例,引入力學平衡的模型,對流域內的經濟、社會發展情況與水環境保護情況進行時空分布研究,以期為流域經濟、社會與水環境質量協調發展提供科學依據.

1 研究方法

1.1 研究區域概況及數據來源

以閩江流經的主要城市三明、南平、福州為研究對象,分別采用水汾橋斷面、竹岐斷面、白巖潭斷面水質代表三明市、南平市、福州市的水環境狀況,對2006~2016年期間的閩江流域社會經濟與水環境協調發展情況進行分析.

研究所需數據主要來源于《福建省統計年鑒》(2006~2016年)、《福建省水資源公報》(2006~2016年)、《三明統計年鑒》(2011~2015年)、《南平統計年鑒》(2011~2015年)、《福州統計年鑒》(2011~2015年).水質數據來源于福建省生態環境廳.

1.2 耦合協調度評價指標體系構建

系統耦合協調是指2個或2個以上系統或系統要素相互關聯、相互耦合、相互促進的過程.流域社會經濟與水環境質量協調發展是指在流域經濟、社會的發展過程中,提高資源能源的利用效率,減少水環境污染物產生與排放,從而實現流域經濟社會發展與生態環境保護雙贏.基于流域可持續發展的內在特征,將流域可持續發展分解成經濟發展、社會發展、環境保護3大子系統,3者之間既存在相互促進作用,又存在相互制約作用,3者的耦合協調發展是實現流域可持續發展的必要條件.首先采用無量綱化對原始數據進行標準化處理,以消除不同指標之間不同單位的影響;其次利用熵權法確定指標權重;最后對3個系統的初始值進行標準化處理后,將各項指標加權疊加法合成.耦合協調度評價指標體系及權重具體見表1.

1.2.1 經濟發展 經濟發展是流域可持續發展的基礎,經濟發展是在經濟增長的基礎上,流域經濟結構、社會結構、環境效益持續的創新或變化過程.經濟發展主要包含經濟總量的增長、經濟結構的改進和優化、經濟質量的改善和提高等3個方面的內容,具體表現為:國內生產總產值(GDP)、固定資產投資、第一產業比重、第二產業比重、第三產業比重、人均GDP等.

1.2.2 社會發展 社會發展是指在經濟發展基礎上的社會全面進步,是流域可持續發展的表現形式.本研究所指的社會發展主要考慮流域內生活水平、生活質量的改善和提高,具體表現為:年末總人口、人均財政收入、人均社會消費品零售額、城鎮居民恩格爾系數等.

1.2.3 環境保護 生態環境保護首先要以人為本,強調從流域的生活、生產活動與生態環境的關系出發,追求人與自然的和諧;其次生態環境保護要以資源環境承載力為前提,經濟社會發展必須建立在資源能支撐、環境能容納、生態受保護的基礎上,確保青山常在、綠水長流、空氣常新.因此,環境保護主要通過單位GDP的COD排放量、單位GDP的NH3-N排放量、工業廢水排放量、生活廢水排放量、CODMn、NH3-N、公共綠地面積、年降水量、水資源量、人均水資源量、人均綜合用水量、萬元GDP用水量、萬元工業增加值用水量、森林覆蓋率等指標來體現.

1.3 耦合協調度評價模型

將經濟發展、社會發展、環境保護3大子系統之間的耦合協調關系映射為笛卡爾坐標系中3個不同方向的作用力,并根據3者的力學平衡結果來定量測度流域社會經濟與水環境質量協調發展的狀態,構建基于力學平衡模型的流域社會經濟與水環境質量協調發展判別模型(圖1)[19-20].其中,矢量1、2、3分別代表流域經濟發展、社會發展、環境保護子系統的發展指數.矢量1、2、3夾角弧度均為2π/3,3個矢量的合力合即為流域社會經濟與水環境質量協調發展的狀態.當流域經濟發展、社會發展、環境保護子系統之間實現完全均衡協調發展時,合力為0,合位于坐標系原點處.在實際發展過程中,子系統的各要素條件存在較大差異,流域經濟發展、社會發展、環境保護3個子系統的綜合發展水平并非完全均衡,而是更多的處于此消彼長的非均衡狀態,即存在合不同程度的偏離均衡點的情況.因此,通過測度合的大小與偏離程度便可直觀地反映出流域各子系統間的協調發展關系及其主要發展“短板”.實際計算過程中,采用極坐標(,)表征耦合協調度.極徑表征偏離距離,越大,表示各子系統的發展越不均衡,協調度越差;極角表征子系統耦合的偏離方向.將1、2、3的方向角度分別定義為0、2π/3、4π/3,根據矢量運算規則,具體的計算公式為:

表1 流域經濟、社會、環境協調發展綜合評估指標體系

式中:、、分別為流域經濟發展、社會發展、環境保護子系統發展指數;表示3個子系統發展狀態的合力;、、、和、、、分別表示其x軸與y軸的坐標;r、θ分別表示合力的極徑、極角.

2 結果與分析

2.1 經濟3、社會、環境發展水平

流域經濟發展(ED)、社會發展(SD)、環境保護(EP)水平指數分別表征流域發展過程中對應的3個子系統的發展水平,2006~2016年閩江流域各地區的經濟發展、社會發展、環境保護水平指數具體見圖2.

2.1.1 經濟發展水平 研究期內,三明、南平、福州市的經濟發展水平呈現逐年遞增的趨勢,分別由2006年的0.327,0.328,0.494上升至2016年的0.578,0.492,0.978,增長幅度分別為76.75%,50.00%, 97.98%.在空間上表現為福州>三明>南平,說明南平地區經濟相對落后,而閩江流域下游地區福州市的經濟發展水平相對較高.其中,2006~2016年期間三明與福州的人均GDP差距基本保持一致,2者基本保持同步增長的態勢.福州與南平的人均GDP差距呈現進一步擴大的趨勢,可能將制約閩江流域經濟的可持續發展.此外,2006~2016年期間福州地區的第一第二產業比重呈現逐漸下降的趨勢,第三產業比重上升較快,2016年的比重超過50%;相反,三明、南平地區雖然第一產業逐漸下降,由于第二產業比重上升較大,導致第三產業比重不但沒有升高,反而呈現緩慢下降的趨勢.作為衡量一個國家或流域產業結構和社會化水平的重要標志,三明、南平地區的第一、二產業比重明顯偏大,第三產業比重較小,說明上述地區第三產業的發展緩慢,地區的經濟結構狀態亟需進一步調整.

2.1.2 社會發展水平 研究期內,三明、南平、福州市的社會發展水平呈現逐年遞增的趨勢,分別由2006年的0.276,0.278,0.483上升至2016年的0.449, 0.444,0.998,增長幅度分別為62.68%,59.71%, 106.63%.在空間上表現為福州>三明≈南平.其中,三明地區2006~2013年的社會發展與經濟發展基本呈現同步增長的趨勢,但社會發展水平顯著低于經濟發展水平;2013~2016年的社會發展水平放緩,未能與經濟發展保持同步增長的趨勢.南平地區2006~ 2007年的社會發展水平則高于經濟發展水平, 2007~2014年時經濟發展水平與社會發展水平基本保持一致,2014~2016年的社會發展水平呈現變緩的趨勢.福州地區2006~2016年的經濟發展與社會發展均呈現逐年遞增的趨勢,2者基本保持同步增長的態勢.人均地方財政收入是反映某一區域社會發展水平的重要指標.三明、南平、福州地區的人均地方財政收入在2006~2016年均表現出較大幅度的增長,就人均地方財政收入增幅而言,福州>>三明>南平.通過引入人均社會消費品零售額來反映一個地方的消費能力.三明、南平、福州地區的人均社會消費品零售額分別由2006年的4105.65,4382.70, 10784.03元增長到2016年的16755.58,17327.98, 54771.66元,就增幅而言,福州>>南平≈三明.此外,居民消費結構的差異,突出體現在恩格爾系數(EC)的差異上.EC是衡量一個國家和地區人民生活水平的重要指標.由恩格爾系數可知,三明地區基本上處于小康-相對富裕級別,南平地區2014~2016年處于相對富裕級別,其余時段基本上處于小康級別,福州地區則基本上處于相對富裕級別.

2.1.3 環境保護水平 研究期內,三明、南平、福州市的環境保護水平總體上呈現遞增的趨勢,分別由2006年的0.347,0.393,0.409上升至2016年的0.601,0.607,0.713,增長幅度分別為73.20%,54.45%, 74.33%.在空間上表現為福州>三明≈南平.三明、南平地區的環境保護水平呈現較為一致的狀態,表現為下降-波動-上升的趨勢.福州地區2006~2009年環境保護水平呈現緩慢上升的趨勢,2009~2011年出現一定程度的下降,2011~2016上升趨勢明顯.三明、南平、福州地區單位GDP的COD排放量、單位GDP的NH3-N排放量、工業廢水排放量、萬元GDP用水量、萬元工業增加值用水量等指標總體上呈現下降的趨勢.與此相反,生活廢水排放量呈現逐年遞增的趨勢,公共綠地面積、森林覆蓋率等指標總體上表現出上升的趨勢.CODMn、NH3-N濃度呈現波動但總體上下降的狀態.此外,年降水量、水資源量、人均水資源量等指標由于受氣候因素的影響較大,呈現波動的趨勢.總結上述分析,2006~2009年期間,三明、南平地區的工業廢水排放量、生活廢水排放量、CODMn、NH3-N濃度呈現上升的趨勢,而年降水量、水資源量、人均水資源量等指標表現出下降的趨勢,上述7個指標在2009~2013呈現波動的趨勢,這可能是三明、南平地區2006~2009期間環境保護水平發展緩慢甚至呈現下降的趨勢以及2009~2013期間環境保護水平表現出波動狀態的主要原因.2009~2011年,福州地區單位GDP的COD排放量、單位GDP的NH3-N排放量、工業廢水排放量、人均綜合用水量、萬元GDP用水量、萬元工業增加值用水量等指標出現上升的趨勢,推測這可能是導致福州地區2009~2011年環境保護水平下降的原 因.

2.2 流域耦合協調發展水平

如圖3所示,閩江流域不同地區的耦合協調度在空間上表現為福州>三明≈南平,表明南平地區的耦合協調程度最優,三明地區次之,福州地區相對最差.從時間上看,可以將閩江流域耦合協調度劃分成3個階段:階段I (2006~2009年),該階段內三明、南平與福州地區的耦合協調度水平變化呈現相反的趨勢,表現為福州>南平>≈三明.總體上看福州地區呈現上升的趨勢,而三明、南平地區呈現一定程度的下降,其中南平地區的下降幅度最大、三明地區次之,說明2006~2009年期間南平地區的耦合協調程度最優,三明地區次之,福州地區相對最差.階段II (2009~2013年),該階段空間表現為福州>三明≈南平,說明2009~2013年期間南平地區的耦合協調程度最優,三明地區次之,福州地區相對最差.三明地區耦合協調度總體上呈現緩慢上升的趨勢.南平地區的耦合協調度總體上呈現較大的波動,表現為“M”型結構.福州地區2009~2013年的耦合協調度水平總體遞增,但與三明地區相比呈現相反的趨勢,表現為“W”型結構.階段III (2013~2016年),該階段空間表現為福州>三明>南平,表明該階段南平地區的耦合協調程度最優,三明地區次之,福州地區相對最差.三明、南平地區的耦合協調度水平變化較為一致,總體上呈現增加的趨勢,2015~2016年增長幅度較大.福州地區先呈現先上升后下降的趨勢.

圖3 閩江流域各地區耦合協調度指數

閩江流域內整體的耦合協調度總體上呈現遞增趨勢,說明區域的耦合協調程度在下降.其原因可能有以下幾個方面:一方面,三明、南平地區的經濟發展水平較慢,并且南平地區與福州的人均GDP差距呈現進一步擴大的趨勢;另一方面,三明、南平地區的社會發展水平顯著低于經濟發展水平,并且與經濟發展水平相比,增長較為緩慢;此外,相對于經濟發展、社會發展水平而言,福州地區的環境保護水平偏低.

2.3 流域耦合協調發展偏離方向識別

圖4 閩江流域各地區耦合協調度及象限分布

矢量1、2、3兩兩結合可將空間劃分為3個象限,每個象限所表征的矢量狀態各不相同.根據閩江流域各地區耦合協調度偏離方向的大小(圖4),分析各地區耦合協調發展所面臨的主要制約因素,并將閩江流域各地區不同年限的耦合協調發展劃分為3種滯后類型.

2.3.1 環境保護滯后型(I象限) 包括三明市(2011年、2013~2014年)、福州市(2006~2016年).相對于經濟發展、社會發展而言,三明、福州地區在上述年限的環境保護水平偏低,即三明、福州地區耦合協調發展所面臨的壓力主要來自環境保護.2011年、2013~2014年三明地區CODMn、NH3-N濃度與往年相比偏高,年降水量、水資源量、人均水資源量等指標由于受氣候因素的影響,呈現顯著偏低的趨勢.此外,生活廢水排放量卻逐年遞增.因此,這可能是三明地區上述時間段環境保護水平偏低的主要原因.三明地區以造紙、印染、化工、合成革、合成氨、制藥、食品等為主體產業,因此,應對重點排污行業實行嚴格的排污總量控制,抓好重點污染行業環境整治,推進重點行業專項治理,實施清潔化改造,實行主要污染物排放等量或減量置換.嚴控新(擴)建制漿造紙、印染、合成革、電鍍、有色金屬、化工等高污染、高風險的項目,禁止新建制革項目;重金屬重點控制區域禁止新建、擴建增加相應重金屬排放量的項目;印染、電鍍、合成革行業新建企業必須全部進入相應行業的集控區.福州地區作為福建省省會,經濟發展較快,人口數量較多,因此生活廢水排放量、CODMn濃度、NH3-N濃度等指標與三明、南平地區相比明顯偏高.此外,年降水量、水資源量、人均水資源量等指標由于受氣候因素的影響,在整個流域內處于最低水平.近年來福州地區環境保護和生態建設成效較好,環境質量總體保持穩定,但是仍然存在諸多瓶頸制約和短板,主要體現在以下幾個方面:水源地水庫的富營養化和水華爆發的風險依然存在;污水管網建設滯后,雨污分流不到位,難以發揮減排成效;規?；笄蒺B殖場標準化整治水平不高,建陶業、印染行業、畜禽養殖業等重點行業污染治理和清潔生產工作還需要進一步推進;農村村鎮環境基礎設施尚不完善.因此,應加大化學需氧量、氨氮、總磷、重金屬及其他影響人體健康的污染整治力度;以保護飲用水水源地和改善閩江入?？谒|為目標,重點加強生活污水治理和畜禽養殖污染整治;推進造紙、建陶、氮肥、有色金屬、印染、鋼鐵、農副食品加工、原料藥制造、農藥、電鍍等重點行業專項治理,實行主要污染物排放等量或減量置換;加快城鎮污水處理設施建設,加強配套管網建設,提高污水管網覆蓋率和截污能力.

2.3.2 經濟發展滯后型(II象限) 根據象限分布的結果表明,三明、南平、福州地區均不屬經濟發展滯后型.與福州地區相比,三明、南平地區經濟發展仍然處于較低水平,第一、二產業比重較大,第三產業比重較小.經濟總量的增長、經濟結構的改進和優化、經濟質量的改善和提高等難以滿足地區的快速發展需要.因此,應加大生產性服務業發展力度,加快公共服務平臺建設,引導生產性服務業企業在中心城區、開發園區、農業(工業)產業基地及有條件的城鎮等區域集聚發展;積極調整工業產業結構,促進產業結構與產品結構優化升級,重點發展低污染、低能耗、高效益、高附加值的高新技術產業、新興工業和都市型工業,采用先進技術改造提升紡織、建材、食品等傳統產業;加快淘汰重污染、低效率、高能耗的“五小企業”.加速集聚資源,提升電子信息、機械裝備、石油化工等主導產業的技術水平和產品層次;培育發展戰略性新興產業,以重大項目為抓手,以技術和人才為支撐,將新能源、新材料、新能源汽車產業培育成先導性產業.

2.3.3 社會發展滯后型(III象限) 包括三明市(2006~2010年、2012年、2015~2016年)、南平市(2006~2016年).三明、南平地區在上述年限耦合協調發展的壓力主要來自地區的社會發展與經濟發展及環境保護未呈現同步狀態,表現為流域內居民生活水平、生活質量的改善和提高等難以滿足地區的快速發展需要,說明高速經濟增長與居民生活質量水平存在反差.三明、南平地區的人均地方財政收入以及人均社會消費品零售額呈現增長的趨勢,就增幅而言,遠低于福州地區.此外,三明地區(2006~ 2010年、2012年)、南平地區(2006-2013年)的EC較大,均大于40%.因此,應進一步推動更高質量就業,深入實施就業優先戰略,建立健全覆蓋城鄉的公共就業創業服務體系;拓寬多層次增收渠道,壯大村級集體經濟,保障農民集體經濟組織成員權益,確保農民分享流轉收益,拓寬農村外部增收渠道和財產性收入渠道,穩步增加農民收入;改進和完善職工收入與經濟效益協調增長機制,全面落實企業工資指導線制度;積極拓寬消費領域,優化消費水平與結構,促進食品消費向營養型、健康型發展;推進綠色環保、節能性耐用消費品的普及;鼓勵提高服務性消費,擴大教育培訓、醫療保健、文教娛樂、旅游休閑等服務消費和休閑消費.

3 結論

3.1 2006~2016年,三明、南平、福州市的經濟發展水平呈現逐年遞增的趨勢,在空間上表現為福州>三明>南平;三明、南平、福州市的社會發展與環境保護水平均呈現逐年遞增的趨勢,在空間上均表現為福州>三明≈南平.

3.2 閩江流域內的三明、南平、福州等地區的耦合協調度總體上呈現遞增趨勢,在空間上表現為福州>三明≈南平.從時間上看,可以將閩江流域耦合協調度劃分成3個階段:階段I (2006~2009年),三明、南平與福州地區的耦合協調度水平變化呈現相反的趨勢,表現為福州>南平≈三明;階段II (2009~2013年),空間表現為福州>三明≈南平;階段III (2013~ 2016年),空間表現為福州>三明>南平.

3.3 根據閩江流域各地區耦合協調度偏離方向的大小,將閩江流域各地區不同年限的耦合協調發展劃分為3種滯后類型:環境保護滯后型(I象限),包括三明市(2011年、2013~2014年)、福州市(2006~ 2016年);經濟發展滯后型(II象限),三明、南平、福州地區均不屬經濟發展滯后型;社會發展滯后型(III象限),包括三明市(2006~2010年、2012年、2015~ 2016年)、南平市(2006~2016年).

[1] 馬巾英.東江湖庫區水環境承載力評價及協調發展研究 [J]. 經濟地理, 2015,35(11):184-189. Ma J Y. Dongjiang Lake Reservoir Area' evaluation of water environmental carrying capacity and the research of the coordinated development [J]. Economic Geography, 2015,35(11):184-189.

[2] 劉 蔚,陳 星,范云柱.基于自然-社會環境協調的椒江區水環境承載力研究 [J]. 水電能源科學, 2018,36(4):29-32. Liu W, Chen X, Fan Y Z. Study of water environment bearing capacity in Jiaojiang District based on natural and social environment coordination [J]. Water Resources and Power, 2018,36(4):29-32.

[3] 劉臣輝,申雨桐,周明耀,等.水環境承載力約束下的城市經濟規模量化研究 [J]. 自然資源學報, 2013,28(11):1903-1910. Liu C H, Shen Y T, Zhou M Y, et al. A quantitative study of urban economic scale constrained by water environmental carrying capacity [J]. Journal of Natural Resource, 2013,28(11):1903-1910.

[4] He Y H, Lin K R, Zhang F, et al. Coordination degree of the exploitation of water resources and its spatial differences in China [J]. Science of the Total Environment, 2018,644:1117-1127.

[5] 王莉芳,陳春雪.城市水環境承載力與經濟協調決策模型及應用 [J]. 科技管理研究, 2010,30(22):214-218. Wang L F, Chen C X. Decision model and its application of the development of water environment carrying capacity and economy coordination [J]. Science and Technology Management Research, 2010,30(22):214-218.

[6] 崔 丹,陳 馨,曾維華.水環境承載力中長期預警研究-以昆明市為例 [J]. 中國環境科學, 2018,38(3):1174-1184. Cui D, Chen X, Zeng W H. Investigations on the medium- to-long term early warning of water environmental carrying capacity- A case study of Kunming City [J]. China Environmental Science, 2018, 38(3):1174-1184.

[7] 汪嘉楊,翟慶偉,郭 倩,等.太湖流域水環境承載力評價研究 [J]. 中國環境科學, 2017,37(5):1979-1987. Wang J Y, Zhai Q W, Guo Q, et al. Study on water environmental carrying capacity evaluation in Taihu lake Basin [J]. China Environmental Science, 2017,37(5):1979-1987.

[8] 潘安娥,陳 麗.湖北省水資源利用與經濟協調發展脫鉤分析-基于水足跡視角 [J]. 資源科學, 2014,36(2):328-333. Pan A E, Chen L. Decoupling and water footprint analysis of the coordinated development between water utilization and the economy in Hubei [J]. Resources Science, 2014,36(2):328-333.

[9] 李 寧,張建清,王 磊.基于水足跡法的長江中游城市群水資源利用與經濟協調發展脫鉤分析 [J]. 中國人口·資源與環境, 2017, 27(11):202-208. Li N, Zhang J Q, Wang L. Decoupling and water footprint analysis of the coordinated development between water utilization and the economy in urban agglomeration in the middle reaches of the Yangtze River [J]. China Population Resources and Environment, 2017,27(11): 202-208.

[10] 劉明勝,劉青山.基于水足跡視角下的水資源利用與經濟協調發展脫鉤分析-以貴州省為例 [J]. 中國農村水利水電, 2017,(8):86-91. Liu M S, Liu Q S. Decoupling analysis of water resources utilization and economic coordinated development based on water footprint- taking Guizhou Province as an example [J]. China Rural Water and Hydropower, 2017,(8):86-91.

[11] Tan F F, Bi J. An inquiry into water transfer network of the Yangtze River Economic Belt in China [J]. Journal of Cleaner Production, 2018,176:288-297.

[12] 耿潤哲,殷培紅,馬 茜.以環境質量改善為目標的貴安新區生態安全格局構建虛擬 [J]. 中國環境科學, 2018,38(5):1990-2000. Geng R Z, Yin P H, Ma Q. Simulation research for ecological security pattern construction based on improvement of water and air quality in Gui'an New Area [J]. China Environmental Science, 2018,38(5):1990- 2000.

[13] 王圣瑞,張 蕊,過龍根,等.洞庭湖水生態風險防控技術體系研究 [J]. 中國環境科學, 2017,37(5):1896-1905. Wang S R, Zhang R, Guo L G, et al. Study on the water ecological risk prevention and control technology system of Dongting lake [J]. China Environmental Science, 2017,37(5):1896-1905.

[14] 張姍姍,張落成,李 剛,等.千島湖流域水質變化與經濟發展耦合協調性分析 [J]. 湖泊科學, 2014,26(6):948-954. Zhang S S, Zhang L C, Li G, et al. Coordination analysis between water quality and economic development in Lake Qiandao basin [J]. Journal of Lake Sciences, 2014,26(6):948-954.

[15] 揣小偉,黃賢金,王婉晶,等.社會經濟與水環境質量協調發展研究 [J]. 生態經濟, 2012,(7):57-61. Chuai X W, Huang X J, Wang W J, et al. The study of the harmonious development between socio-economic and water environmental quality [J]. Ecological Economy, 2012,(7):57-61.

[16] 楊麗花,佟連軍.吉林省松花江流域經濟發展與水環境質量的動態耦合及空間格局 [J]. 應用生態學報, 2013,24(2):503-510. Yang L H, Tong L J. Dynamic coupling and spatial disparity of economic development and water environmental quality in Songhua River Basin of Jilin Province, Northeast China [J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2013,24(2):503-510.

[17] 陳能汪,王龍劍,林 暉,等.九龍江流域經濟發展與河流水質時空關聯分析 [J]. 生態與農村環境學報, 2012,28(1):19-25. Chen N W, Wang L J, Lin H, et al. A spatio-temporal correlation analysis of water quality and economic growth in the Jiulong River basin [J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2012,28(1): 19-25.

[18] Ren C F, Guo P, Li M, et al. An innovative method for water resources carrying capacity research-metabolic theory of regional water resources [J]. Journal of Environmental Management, 2016,167:139- 146.

[19] 項曉敏,金曉斌,杜心棟,等.基于“強度-潛力-難度”綜合測度的中國農用地整治實施協調性分析 [J]. 地理研究, 2016,35(2):285-298. Xiang X M, Jin X B, Du X D, et al. The coordination of farmland consolidation implementation in China by comprehensive measure of "intensity, potential and difficulty" [J]. Geographical Research, 2016,35(2):285-298.

[20] 葉士琳,曹有揮,蔣自然,等.基于力學平衡模型的長三角港口物流發展協調性研究 [J]. 地理科學, 2017,37(11):1624-1631. Ye S L, Cao Y H, Jiang Z R, et al. Coordination of port logistics development based on mechanical model: A case of the Yangtze River Delta Port System [J]. Scientia Geographica Sinica, 2017, 37(11): 1624-1631.

[21] 游雪靜,張玉珍,蘇玉萍,等.閩江流域水體氨氮降解系數實驗模擬研究 [J]. 亞熱帶資源與環境學報, 2014,9(1):61-67. You X J, Zhang Y Z, Su Y P, et al. A study on degradation coefficients of ammonia-nitrogen in Minjiang Basin [J]. Journal of Subtropical Resources and Environment, 2014,9(1):61-67.

[22] 程學寧,湯 云,盧毅敏.基于多元統計分析的閩江水質時空變化特征 [J]. 水資源與水工程學報, 2016,27(6):89-94. Cheng X N, Tang Y, Lu Y M. Spatial and temporal characteristics of water quality using multivariate statistical analysis in Min River [J]. Journal of Water Resources and Water Engineering, 2016,27(6):89-94.

[23] 張 鵬,逄 勇,石成春,等.閩江下游水質變化趨勢分析 [J]. 水資源保護, 2018,34(1):64-69. Zhang P, Pang Y, Shi C C, et al. Analysis of change trend of water quality in Minjiang River downstream [J]. Water Resources Protection, 2018,34(1):64-69.

[24] 饒清華,曾 雨,張江山,等.閩江下游突發性水污染事故時空模擬 [J]. 環境科學學報, 2011,31(3):554-559. Rao Q H, Zeng Y, Zhang J S, et al. Time-space simulation for sudden water pollution accidents in the lower reaches of the Minjiang River [J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2011,31(3):554- 559.

[25] 李 洋,陳衛鋒,魏 然,等.閩江福州段沉積物中重金屬的分布特征及其毒性和生態風險評價 [J]. 環境科學學報, 2016,36(5):1792- 1799. Li Y, Chen W F, Wei R, et al. Distribution characteristics, toxicity and risk assessment of heavy metals in sediments of Minjiang River in Fuzhou City [J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2016,36(5):1792- 1799.

[26] 黃幸然,吳旺旺,胡寶葉,等.閩江水體和生物體中六六六和滴滴涕污染特征和來源解析 [J]. 生態環境學報, 2016,25(3):482-488. Huang X R, Wu W W, Hu B Y, et al. Occurrence and source apportionment of HCHs and DDTs in water and organisms in Min River of Fujian, China [J]. Ecology and Environment Sciences, 2016, 25(3):482-488.

[27] 方 紅,陳秀玲,張雪瓊,等.閩江福州段與城市內河表層沉積物重金屬污染特征研究 [J]. 環境科學學報, 2016,36(4):1160-1168. Fang H, Chen X L, Zhang X Q, et al. Heavy metal pollution in the surface sediments from Minjiang River (Fuzhou Section) and urban rivers [J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2016,36(4):1160-1168.

[28] Xu Y H, Sun Q Q, Yi L, et al. The source of natural and anthropogenic heavy metals in the sediments of the Minjiang River Estuary (SE China): implications for historical pollution [J]. Science of the Total Environment, 2014,493:729-736.

[29] Zeng F M, Yang D, Xing X L, et al. Evaluation of Bayesian approaches to identify DDT source contributions to soils in Southeast China [J]. Chemosphere, 2017,176:32-38.

Analysis of coupling coordination between social economy and water environment quality in river basin.

RAO Qing-hua1, LIN Xiu-zhu1, LI Jia-bing2,3*, CHEN Qi4, CHEN Wen-hua5

(1.Key Laboratory of Measurement and Control System for Coastal Environment, Fuqing Branch of Fujian Normal University, Fuqing 350300, China；2.College of Environmental Science and Engineering, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, China；3.School of Plant, Environmental and Soil Sciences, Louisiana State University, Baton Rouge, LA 70803, USA；4.Fujian Provincial Investigation Design & Research Institute of Water Conservancy & Hydropower, Fuzhou 350001, China；5.Fujian Environmental Monitoring Center, Fuzhou 350003, China)., 2019,39(4)：1784~1792

An indicator system for coupling coordination assessment was constructed based on indices from three aspects: economic development, social development and environmental protection, with weights determined by applying a mechanical balance model based on the information entropy theory. We applied our indicator system to evaluate coupling coordination degree of the Min River basin over the period from 2006 to 2016. The results showed that: the level of economic development, social development and environmental protection in Sanming, Nanping and Fuzhou regions all have increased during this period. Spatially, Fuzhou achieved the greatest improvement, followed by Sanming, then Nanping. The same increasing trend has been found on the coupling coordination degree at all three regions. Spatially, the degree of improvement achieved in each region followed the order of Fuzhou, Sanming, and Nanping. According to the status of the coupling coordination, we divided the research period into three stages: stage I (2006~2009), stage II (2009~2013) and stage III (2013~2016). Within each stage, we categorized the regional coupling coordination into three groups based on the deviation directionof the coupling coordination degree in each area of the Min River basin: lagging in environmental protection type (I quadrant), lagging in economic development type (II quadrant) and lagging in social development type (III quadrant), and we also discussed the improvement suggestions for each type in this article.

social economy；water environment quality；coupling coordination；Min River basin

X32

A

1000-6923(2019)04-1784-09

2018-09-06

福建省高等學校新世紀優秀人才支持計劃項目(閩教科[2018]47號);福建省自然科學基金資助項目(2018J01744);近海流域環境測控治理福建省高校重點實驗室(福建師范大學福清分校)開放課題(S1-KF 1707);福建師范大學福清分校2017年度高級別項目校內培育項目(KY2017S05)

*責任作者, 副教授, lijiabing@fjnu.edu.cn

饒清華(1981-),男,博士,副教授,主要從事環境影響評價方面研究.發表論文29篇.